SU1736589A2

SU1736589A2 - Смеситель дл растворов и суспензий

Info

Publication number: SU1736589A2
Application number: SU904816847A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Голованчиков; Николай Васильевич Тябин; Михаил Валерьевич Попов
Original assignee: Волгоградский Политехнический Институт
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам, предназначенным дл интенсификации процессов смешени растворов и суспензий за счет наложени на вращательное движение крутильных и осевых колебаний. Сущностью изобретени вл етс выполнение ведущей и ведомой полумуфт гидромуфты , передающей крут щий момент от вала быстроходной мешалки к тихоходной овальной формы и, кроме того, закрепление ведущей полумуфты на валу под углом 5-20&deg;. Предлагаема конструкци вл етс усовершенствованием устройства по авт.св. СССР N5 697167 и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отрасл х промышленности . 2 ил,, 1 табл.

Description

Изобретение относитс к механическим устройствам дл перемешивани растворов эмульсий и суспензий, вл етс усовершенствованием устройства по авт. св. № 697167 и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, медицинской и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени - интенсификаци процесса перемешивани за счет наложени на вращение тихоходной мешалки крутильных и осевых колебаний.

Поставленна цель достигаетс тем, что в смесителе по авт. св. № 697167, содержащем корпус, центральную быстроходную мешалку, закрепленную на валу привода, тихоходную мешалку, снабженную поплавком , и гидромуфту, ведуща полумуфта которой закреплена на валу привода, а ведома полумуфта соединена с тихоходной мешалкой, ведуща и ведома полумуфты

выполнены овальными и ведуща полумуфта закреплена на валу под углом 5-20°.

На фиг. 1 показан смеситель дл растворов и суспензий, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Смеситель дл растворов и суспензий состоит из корпуса 1, центральной быстроходной мешалки 2, закрепленной на валу привода 3, и тихоходной мешалки 4, установленной на поплавке 5. На быстроходном валу 3 жестко закреплена под углом « 5-20° ведуща полумуфта 6, выполненна в виде диска овальной формы. Под диском, вл ющимс ведущей полумуфтой 6 гидромуфты , на спицах 7. присоединенных к тихоходной мешалке, закреплена ведома полумуфта 8, выполненна в виде кольца овальной формы.

Смеситель дл растворов и суспензий работает следующим образом.

После заполнени жидкостью корпуса 1 тихоходна мешалка 4 всплывает вместе с поплавком 5 и принимает положение, показанное на фиг. 1. При вращении быстроходного вала 3 с мешалкой 2 от привода с числом оборотов со 1 крут щий момент к тихоходной мешалке 4 передаетс через гидромуфту с ведущей полумуфтой 6 в виде диска овальной формы и ведомой полумуфтой 8 в виде кольца также овальной формы, что вызывает вращение тихоходной мешалки 4 с числом оборотов Ш2 Из-за овальности формы диска и кольца площадь взаимодействи их мен етс от максимума до минимума, вызыва такие же изменени крут щего момента, передаваемого через жидкость в зазоре между диском и кольцом, что приводит к крутильным колебани м тихоходной мешалки 4. Кроме того, установка диска под углом к горизонтальной плоскости приводит к образованию гидроклина в зазоре между диском и кольцом и возникновению распорной силы, привод щей к раскачиванию тихоходной мешалки 4 во врем ее вращени , т.е. осевым колебани м.

Пример. Провод т испытани смесител дл растворов и суспензий предлагаемой конструкции.

В цилиндрической емкости объемом 3 л и диаметром 120 мм была установлена на валу привода быстроходна пропеллерна мешалка диаметром 30 мм, а также тихоходна мешалка диаметром 110 мм и высотой 120 мм. Лопасти тихоходной мешалки были прикреплены к поплавку, выполненному из пенопласта в виде кольца диаметром 110 мм и высотой 6 мм. Кроме того, на середине лопастей тихоходной мешалки на четырех спицах было закреплено кольцо овальной формы с размерами осей 50 х 25 мм и внутренним диаметром 10 мм. Над кольцом на валу привода под углом а к горизонтальной плоскости был установлен диск овальной формы с такими же, как у кольца, размерами осей.

Исследовани интенсивности перемешивани проводили на водно-глицериновом растворе в зкостью 40-600 сПз при разном числе оборотов быстроходной мешалки . Дл сравнени интенсивность пере- мешивани определ ли в известном перемешивающем устройстве, представл ющем собой аналогичный аппарат с такими же быстроходной и тихоходной мешалками, но с гидромуфтой типа диск-кольцо диаметром 50 мм, при этом диск был установлен горизонтально.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Интенсивность перемешивани определ ли по времени выравнивани концентрации индикатора (насыщенного раствора поваренной соли), которую регистрировали

кондуктометрической чейкой.

Как видно из таблицы, установка диска и кольца овальной формы вызывает крутильные колебани лопастей рамной мешалки с размахом 10-16 мм. Это приводит к умень0 шению времени перемешивани с 14 до 12 с, т.е. увеличению интенсивности на 15% за счет нарушени монолитности вращени тихоходной мешалки и возникновени дополнительных градиентных течений.

5При увеличении угла наклона диска относительно горизонтальной плоскости до 15-20° визуально наблюдаетс раскачивание тихоходной мешалки при вращении, что приводит к турбулизации жидкости и еще

0 большей интенсивности смешени . При этом врем смешени уменьшаетс с 14 до 10 с, т.е. на 30%

Увеличение угла наклона диска более 20° приводит к чрезмерному раскачиванию

5 тихоходной мешалки, так что она начинает удар тьс о стенки аппарата. Уменьшение этого угла менее 5° не вызывает раскачивани тихоходной мешалки, хот крутильные колебани сохран ютс .

0 Кроме того, обеспечиваетс частичное саморегулирование предлагаемого перемешивающего устройства

При увеличении уровн жидкости в аппарате поплавок с тихоходной мешалкой

5 всплывает, зазор между диском и кольцом уменьшаетс , крут щий момент увеличиваетс и тихоходна мешалка начинает вращатьс быстрее. Таким образом, колебани уровн жидкости в аппарате вызывают ко0 лебани числа оборотов тихоходной мешалки .

Круговые колебани , раскачивание тихоходной мешалки в совокупности с вращением интенсифицируют не только

5 гидромеханические, но и тепловые и массо- обменные процессы и химические превращени .

Claims

Смеситель предлагаемой конструкции целесообразно примен ть в химических реак0 торах, смесител х растворов, эмульсий, суспензий , массообменных и теплообменных аппаратах с рубашками при реконструкции действующих перемешивающих устройств. Формула изобретени

5 Смеситель дл растворов и суспензий по авт. св. № 697167, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивани , ведуща и ведома полумуфты выполнены овальными и ведуща полумуфта закреплена под углом 5-20°

Сравнение интенсивности перемешивани в водно-глицериновом

растворе в зкостью 210 сПз индикатора (насыщенного

раствора поваренной соли)

77

ссоФиъ .1

.

J

MMrih M

8

Г

А I

Фиг. 2